Μια νέα μελέτη εντόπισε έναν κρίσιμο «αισθητήρα πίεσης» μέσα στο νεφρό που βοηθά το σώμα να ελέγχει την αρτηριακή πίεση και τα επίπεδα υγρών. Το εύρημα αυτό προσφέρει μηχανιστική εξήγηση για τον τρόπο με τον οποίο τα νεφρά αντιλαμβάνονται τις αλλαγές στον όγκο του αίματος — κάτι που οι επιστήμονες γνώριζαν εδώ και δεκαετίες, αλλά χωρίς να μπορούν να το αποδείξουν σε μοριακό επίπεδο. Αυτός ο αισθητήρας νεφρού δίνει νέα προοπτική στην κατανόηση της ρύθμισης της ρενίνης, μιας βασικής ορμόνης που επηρεάζει την καρδιαγγειακή λειτουργία.
Ο ρόλος της πρωτεΐνης PIEZO2
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Υγείας και Επιστημών του Όρεγκον, σε συνεργασία με άλλα ιδρύματα, εντόπισαν ότι η πρωτεΐνη PIEZO2 λειτουργεί ως μηχανικός αισθητήρας στους νεφρούς. Όταν αλλάζει ο όγκος του αίματος, η PIEZO2 ενεργοποιεί την απελευθέρωση ρενίνης, η οποία ξεκινά μια αλυσιδωτή αντίδραση γνωστή ως σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης (RAAS). Το RAAS είναι ένα από τα κύρια συστήματα που διατηρούν σταθερή την αρτηριακή πίεση και εξασφαλίζουν την ισορροπία αλατιού και νερού στο σώμα.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Cell, έδειξε ότι χωρίς το PIEZO2, το νεφρό απελευθερώνει υπερβολική ρενίνη. Αυτό διαταράσσει την ισορροπία του RAAS και προκαλεί υπερβολικό φιλτράρισμα του αίματος, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα υγείας εάν συνεχιστεί με την πάροδο του χρόνου. «Γνωρίζουμε εδώ και δεκαετίες ότι οι μηχανικές δυνάμεις στο νεφρό επηρεάζουν τη ρενίνη, αλλά δεν γνωρίζαμε ποια μόρια ανιχνεύουν αυτές τις δυνάμεις», δήλωσε η Rose Hill, Ph.D., επίκουρη καθηγήτρια χημικής φυσιολογίας και βιοχημείας στο OHSU.
Μια απροσδόκητη ανακάλυψη
Η παρουσία του PIEZO2 στα νεφρικά κύτταρα ήταν έκπληξη για τους ερευνητές, καθώς μέχρι σήμερα θεωρούνταν κυρίως αισθητήρας αφής στο νευρικό σύστημα. Η ανακάλυψη αυτή κλείνει ένα σημαντικό κενό στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα νεφρά ρυθμίζουν την αρτηριακή πίεση. Η έρευνα του Hill πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με τον Ardem Patapoutian, βραβευμένο με Νόμπελ 2021, ο οποίος είχε ανακαλύψει προηγουμένως τα ιοντικά κανάλια PIEZO. «Όταν είδαμε για πρώτη φορά την PIEZO2 σε αυτά τα κύτταρα, τράβηξε αμέσως την προσοχή μας. Αποδείχθηκε ότι η PIEZO2 είναι ο κρίκος που έλειπε», ανέφερε ο Hill.
Ρύθμιση του όγκου του αίματος
Η PIEZO2 βοηθά το νεφρό να προσαρμόζεται σε βραχυπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες αλλαγές στον όγκο του αίματος, όπως η αφυδάτωση ή η αυξημένη πρόσληψη υγρών. Χωρίς αυτή την πρωτεΐνη, το νεφρό συμπεριφέρεται σαν να υπάρχει συνεχής χαμηλός όγκος αίματος, ακόμα και όταν δεν ισχύει. Οι πρωτεΐνες PIEZO λειτουργούν ως αισθητήρες πίεσης και σε άλλα μέρη του καρδιαγγειακού συστήματος, αλλά η ανακάλυψη του Hill δείχνει ότι είναι επίσης κρίσιμες για την παρακολούθηση της αρτηριακής πίεσης μέσα στους νεφρούς.
Επιπτώσεις για μελλοντική έρευνα και θεραπεία
Αν και η ανακάλυψη δεν οδηγεί άμεσα σε νέες θεραπείες, ανοίγει σημαντικές κατευθύνσεις για τη μελλοντική έρευνα. «Δεν έχουμε ακόμη φάρμακα που να στοχεύουν αυτά τα κανάλια ανίχνευσης πίεσης, αλλά η κατανόηση του συστήματος αυτού μπορεί να βοηθήσει σε ασθένειες όπου τα νεφρά υφίστανται επανειλημμένη πίεση λόγω αφυδάτωσης ή χαμηλού όγκου αίματος», δήλωσε ο Hill.
Ένα παράδειγμα είναι η χρόνια νεφρική νόσος άγνωστης προέλευσης (CKDu), που πλήττει πολλούς νέους γεωργούς σε ζεστά κλίματα. Η αφυδάτωση μπορεί να επηρεάζει το PIEZO2 ή τα κύτταρα που παράγουν ρενίνη, γεγονός που ίσως εξηγεί την πρώιμη νεφρική ανεπάρκεια. Η μελέτη παρέχει έτσι έναν νέο μηχανισμό που συνδέει τις περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως η αφυδάτωση, με την υγεία των νεφρών και την καρδιαγγειακή λειτουργία.
Η ανακάλυψη του PIEZO2 ως αισθητήρα πίεσης στους νεφρούς αποτελεί σημαντικό βήμα στην κατανόηση της ρύθμισης της αρτηριακής πίεσης και του όγκου του αίματος. Αποκαλύπτει πώς τα νεφρά αντιλαμβάνονται μηχανικές αλλαγές και πώς αυτές επηρεάζουν την παραγωγή ρενίνης και την ισορροπία του RAAS. Μελλοντικά, η έρευνα αυτή μπορεί να οδηγήσει σε νέες στρατηγικές για την πρόληψη και αντιμετώπιση ασθενειών όπως η χρόνια νεφρική ανεπάρκεια και άλλες καρδιονεφρικές διαταραχές.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!